Транзисторный генератор. Транзисторные генераторы: принцип работы, виды и применение

Как работают транзисторные генераторы. Какие бывают виды транзисторных генераторов. Где применяются транзисторные генераторы. Каковы преимущества транзисторных генераторов перед ламповыми.

Принцип работы транзисторного генератора

Транзисторный генератор представляет собой электронное устройство, способное преобразовывать энергию источника постоянного тока в энергию электрических колебаний заданной частоты. Основными элементами такого генератора являются:

• Колебательный контур
• Транзистор с цепями питания
• Цепь положительной обратной связи

Колебательный контур задает частоту генерируемых колебаний. Транзистор работает как усилитель, компенсирующий потери энергии в контуре. Цепь обратной связи обеспечивает поступление части выходного сигнала на вход транзистора, поддерживая незатухающие колебания.

Принцип работы транзисторного генератора с самовозбуждением

В генераторах с самовозбуждением (автогенераторах) колебания возникают самопроизвольно при включении питания за счет усиления шумов или случайных сигналов. Как происходит этот процесс?

1. При включении питания в контуре возникают слабые колебания.
2. Эти колебания усиливаются транзистором.
3. Через цепь обратной связи усиленный сигнал поступает обратно в контур.
4. Процесс повторяется, амплитуда колебаний нарастает.
5. При достижении определенной амплитуды устанавливается стационарный режим генерации.

Виды транзисторных генераторов

Существует несколько основных видов транзисторных генераторов:

LC-генераторы

LC-генераторы используют колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности (L) и конденсатора (C). Они применяются для генерации синусоидальных колебаний на частотах до сотен мегагерц.

RC-генераторы

В RC-генераторах вместо колебательного контура используются цепочки из резисторов (R) и конденсаторов (C). Они позволяют получать синусоидальные и другие формы сигналов на низких частотах.

Кварцевые генераторы

Кварцевые генераторы используют пьезоэлектрический эффект кварцевых пластин для стабилизации частоты. Они обладают высокой стабильностью частоты и применяются в системах связи, измерительной технике.

Генераторы прямоугольных импульсов

Эти генераторы формируют импульсные сигналы прямоугольной формы. Они широко используются в цифровой технике, системах синхронизации, измерительных приборах.

Применение транзисторных генераторов

Транзисторные генераторы нашли широкое применение в различных областях электроники и радиотехники. Рассмотрим основные сферы их использования:

Радиопередающие устройства

В радиопередатчиках транзисторные генераторы используются для формирования несущей частоты. Они позволяют создавать стабильные высокочастотные колебания, на которые затем накладывается полезный сигнал.

Измерительная техника

Транзисторные генераторы применяются в различных измерительных приборах:

• Генераторы сигналов
• Частотомеры
• Осциллографы
• Анализаторы спектра

Они обеспечивают формирование эталонных сигналов для калибровки и тестирования.

Системы синхронизации

В цифровых устройствах транзисторные генераторы используются для создания тактовых импульсов, обеспечивающих синхронную работу всех узлов системы. От стабильности частоты генератора зависит точность и надежность работы всего устройства.

Преимущества транзисторных генераторов

По сравнению с ламповыми генераторами транзисторные имеют ряд существенных преимуществ:

• Меньшие габариты и вес
• Более высокий КПД
• Низкое энергопотребление
• Отсутствие необходимости в высоковольтном питании
• Большой срок службы
• Механическая прочность

Эти преимущества обусловили широкое распространение транзисторных генераторов в современной электронной аппаратуре.

Стабилизация частоты транзисторных генераторов

Одной из важных задач при разработке транзисторных генераторов является обеспечение стабильности частоты генерируемых колебаний. Какие методы используются для решения этой задачи?

Температурная стабилизация

Для уменьшения температурной зависимости частоты применяются следующие методы:

• Использование термостабильных элементов в колебательном контуре
• Термостатирование генератора
• Применение схем температурной компенсации

Стабилизация напряжения питания

Изменение напряжения питания может вызывать уход частоты генератора. Для борьбы с этим используются стабилизаторы напряжения и схемы параметрической стабилизации.

Применение кварцевых резонаторов

Использование кварцевых резонаторов позволяет получить очень высокую стабильность частоты (до 10^-8 и выше). Кварцевые генераторы широко применяются там, где требуется прецизионная стабильность частоты.

Расчет транзисторных генераторов

Проектирование транзисторного генератора включает несколько этапов:

1. Выбор схемы генератора
2. Расчет параметров колебательного контура
3. Выбор транзистора и расчет режима его работы
4. Расчет цепи обратной связи
5. Расчет выходных параметров генератора

При расчете необходимо учитывать ряд факторов:

• Требуемую частоту и мощность генерируемых колебаний
• Допустимую нестабильность частоты
• Условия эксплуатации (температурный диапазон, механические воздействия и т.д.)
• Требования к энергопотреблению и габаритам

Правильный расчет позволяет создать генератор с оптимальными характеристиками для конкретного применения.

Многотональные транзисторные генераторы

Многотональные генераторы позволяют формировать сигналы сложной формы, состоящие из нескольких частотных составляющих. Как работают такие устройства?

Принцип работы многотонального генератора

Многотональный генератор содержит несколько отдельных генераторов, работающих на разных частотах. Их выходные сигналы суммируются, образуя сложный многочастотный сигнал. Частоты отдельных генераторов могут быть как фиксированными, так и регулируемыми.

Применение многотональных генераторов

Такие генераторы находят применение в различных областях:

• Тестирование систем связи
• Моделирование сложных акустических сигналов
• Создание звуковых эффектов в музыкальных инструментах
• Формирование сигналов управления в автоматике

Многотональные генераторы позволяют создавать сигналы практически любой сложности, что делает их незаменимым инструментом во многих областях техники.

Перспективы развития транзисторных генераторов

Несмотря на то, что транзисторные генераторы известны уже много десятилетий, их развитие продолжается. Какие направления совершенствования этих устройств можно выделить?

Повышение рабочих частот

Развитие технологии производства транзисторов позволяет создавать генераторы, работающие на все более высоких частотах. Современные транзисторные генераторы способны работать в диапазоне десятков и сотен гигагерц.

Улучшение стабильности частоты

Применение новых схемотехнических решений и материалов позволяет создавать генераторы с очень высокой стабильностью частоты, сравнимой с атомными стандартами частоты.

Миниатюризация

Развитие технологий интегральных схем ведет к созданию сверхминиатюрных генераторов, интегрированных в состав сложных электронных устройств.

Расширение функциональных возможностей

Современные транзисторные генераторы часто включают в себя дополнительные функции:

• Цифровое управление частотой и амплитудой
• Возможность программирования формы выходного сигнала
• Встроенные средства измерения и контроля параметров

Эти тенденции показывают, что транзисторные генераторы продолжают оставаться важным элементом современной электроники, постоянно совершенствуясь и приобретая новые возможности.

Транзисторный генератор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Транзисторный генератор обладает всеми достоинствами схем на полупроводниковых приборах, но отличается от генератора на пентоде более низкой линейностью выходного напряжения. Однако при применении такого генератора, например, для получения развертки луча в осциллографе линейность развертки вполне удовлетворительна.  [1]

Транзисторные генераторы с самовозбуждением, построенные по простейшим схемам, имеют сравнительно низкую стабильность частоты, главным образом вследствие сильного влияния температуры на режим транзистора. Кроме того, в отличие от электронных ламп, у транзисторов изменение питающих напряжений сильно изменяет емкости коллекторного и эмиттер-ного переходов, а эти емкости всегда входят в состав колебательного контура генератора.  [2]

Транзисторные генераторы также стабилизируются с помощью кварцевых — пластин.  [3]

Приемное устройство резонансного типа.  [4]

Транзисторный генератор настраивают в резонанс на частоте, близкой к собственной частоте резонансного контура.  [5]

Транзисторные генераторы с внешним возбуждением классифицируют по режиму работы транзистора и виду нагрузки.  [6]

Транзисторные генераторы с положительной обратной связью рассчитывают в следующем порядке.  [7]

Транзисторный генератор с самовозбуждением ( автогенератор) — это источник колебаний радиочастоты, содержащий следующие основные элементы: колебательный контур, транзистор с цепями питания и цепь обратной связи.  [8]

Генераторы прямоугольных импульсов, стабилизированные кварцем. о — включение кварца в цепь обратной связи. б — упрощенная схема генератора.  [9]

Транзисторные генераторы также легко стабилизируются кварцем. Генератор устойчиво работает при напряжении питания от 2 до 10 в, в последнем случае пиковое напряжение генерируемых колебаний достигает 6 в. В такой схеме устойчиво работают кварцы с частотой от 800 кгц и выше.  [10]

Блок-схема транзисторного широкодиапазонного генератора.  [11]

Многоимпульсные транзисторные генераторы отличаются от вышеописанных не только более широким диапазоном генерируемых частот ( от десятков герц до сотен килогерц), но и характеристиками генерируемых импульсов. В этих генераторах имеются три типа импульсов: поджигающие, силовые и защитные, обладающие разными параметрами.  [12]

Транзисторные генераторы пилообразного тока в принципе не отличаются от ламповых. Для создания пилообразного напряжения на пьедестале может быть применена, например, схема рис. 12.13 при соответствующем подборе величины сопротивления резистора г. Отклоняющая катушка по аналогии с ламповыми схемами может включаться как в коллекторную, так и в эмиттерную цепь выходного транзистора. Однако транзисторные генераторы имеют существенные особенности. Прежде всего необходимо отметить то, что величина напряжения коллекторного питания обычно значительно ниже напряжения анодного питания ламп, причем при работе транзистора напряжение на его коллекторе не может хотя бы и кратковременно превышать некоторое допустимое значение. Это вынуждает уменьшать индуктивность катушки L. Таким образом, отклоняющие катушки в транзисторных выходных каскадах должны иметь меньшее число витков. С одной стороны, это преимущество, так как такая катушка имеет меньшую распределенную емкость.  [13]

Транзисторные генераторы фантастронного типа могут быть собраны на трех транзисторах ( гл. Эти схемы соответственно называются фантастронами с эмиттер-ной и с коллекторной связью. Фантастроны с эмиттерной связью уступают по своим качественным показателям фантастронам с коллекторной связью. Как и в фантастронах на электронных лампах, основное отличие между транзисторными генераторами заключается в способе создания положительной обратной связи.  [14]

Транзисторные генераторы прямоугольных импульсов относятся к независимым одно — и двухимпульсным системам генерирования методом прерывания импульсов приблизительно прямоугольной формы, с четко выраженной паузой.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Высокочастотный транзисторный генератор, ВТГ-25-0,044 цена 10 000 руб

Описание

индукционный нагрев заготовок перед ковкой или штамповкой поверхностная закалка деталей индукционный нагрев заготовок перед пайкой, сваркой термообработка сварных швов трубопроводов нагрев деталей для съема-посадки нагрев перед загибом труб («колено» трубы).

Дополнительно

Уникальность предлагаемого нами индукционного оборудования заключается в следующем:
малый вес и габариты
меньшие энергозатраты на единицу продукции
высокая надежность
индивидуальный подход к заказчику (мы разрабатываем установки под вашу технологическую линию)
низкая стоимость
гарантийное и сервисное обслуживание.

Применение:
индукционный нагрев заготовок перед ковкой или штамповкой
поверхностная закалка деталей
индукционный нагрев заготовок перед пайкой, сваркой
термообработка сварных швов трубопроводов
нагрев деталей для съема-посадки
нагрев перед загибом труб («колено» трубы).

Высокочастотные транзисторные генераторы серии ВТГ с успехом заменяют морально устаревшие и неудобные в эксплуатации ламповые генераторы в частотном диапазоне 66 – 220 кГц.

Сравнение предлагаемого нами транзисторного генератора ВТГ-25-0,044 и лампового генератора ВЧГ 7 60/0,066 дает следующие соотношения. Площадь, занимаемая ВТГ, в 18 раз меньше, чем у ЛГ, объем – в 80 раз меньше, вес – в 65 раз меньше, мощность потерь – в 10 раз меньше, расход охлаждающей воды – в 10 раз меньше.

Дополнительный экономический эффект от внедрения ВТГ вместо лампового генератора дает годовое снижение расхода воды на охлаждение.

Ресурс генераторной лампы лампового генератора, который составляет 4000 – 6000 часов, за год будет выработан на 57%, что дополнительно увеличивает эксплуатационные расходы.

Связаться с продавцом

№ п/п

Характеристики

Показатели

1
Номинальная мощность на выходе, кВт

25

2
Мощность, потребляемая от сети, кВт

26,5

3

Число фаз:
— питающей сети
— контурной цепи

3
1

4
Номинальная частота электрического тока, Гц
— питающей сети
— контурной цепи

50
44000

5
Номинальное напряжение, В
— питающей сети
— контурной цепи

380
200

6
Допускаемый ток на выходе, не более, А

50

7
КПД при номинальном напряжении и базовой мощности, не менее, %

95

8
Габаритные размеры, мм
— ширина
— глубина
— высота

620
400
500

9
Масса, кг

70

Лицензии и сертификаты

Нет

Связаться с продавцом

Доставка и оплата

Простая схема многотонального генератора на транзисторах 8 518 просмотров

Многотональный генератор часто называют генератором сигналов. Схема генератора тона представляет собой простую электронную схему, которая имеет широкое применение в различных областях. Схема ниже обычно создает различные уровни звуковых частот с помощью электрических средств. Термин «многотональный» в названии описывает рабочее поведение схемы. Он усиливает выходной сигнал на различных желаемых уровнях, известных как тона.

Ключевым элементом многотонального генератора является транзистор 2N2646. 2N2646 представляет собой однопереходный транзистор с тремя выводами, который широко известен как переключатель с электрическим управлением. В ней в идеале используются автогенераторы, датчики, схемы запуска тиристоров, таймеры и т.д. Отныне транзистор в этой схеме при минимальном списке компонентов дает наилучший результат в качестве генератора тона.

Купить на Amazon

Аппаратные компоненты

Следующие компоненты необходимы для изготовления схемы многотонального генератора

S. no	Component	Value	Qty
1.	Breadboard		1
2.	Connecting Wires		1
3.	Battery	9v	1
4.	Transistor	2N3904, 2N2646	1
5.	Push Button		3
6.	Variable Resistor	100k	3
7.	Resistors	470, 47 ohm	1, 1
8.	Ceramic Capacitor	100nF	1
9.	Speaker	8 ohm	1

2N3904 Pinout

For a detailed description of pinout, dimension features, and specifications download the datasheet of 2N3904

2N2646 Распиновка

Для получения подробного описания цоколевки, размеров и технических характеристик загрузите техническое описание схемы многотонального генератора 2N2646

. Три переменных резистора по 100 кОм генерируют разные уровни тона; однако конденсатор емкостью 100 нФ помогает увеличивать и уменьшать частоты генератора. Транзистор Q2 способствует усилению сигнала, который используется для 8-омного динамика на выходе.

Применение и использование

• Генератор тона чаще всего используется в музыкальных инструментах
• Он также используется для обнаружения неисправностей в датчиках кабельного телевидения
• Устройство для борьбы с вредителями использует генератор тона для генерации частоты, которая отпугивает вредителей
• Тон-генератор также используется для записи музыки в звукоизолированном помещении

Похожие сообщения:

Схема трехфазного генератора синусоидального сигнала на основе транзистора

You are here: Home / Контроллер двигателя / Транзисторная схема трехфазного генератора синусоидальных колебаний

Последнее обновление 26 октября 2021 г. by Swagatam только три биполярных транзистора и несколько пассивных компонентов для запуска желаемого трехфазного выхода.

Содержание

Как это работает

Что касается схемы трехфазного синусоидального генератора, мы можем видеть три идентичных транзисторных каскада, сконфигурированных перекрестно, имеющих эквивалентные временные константы RC на их базах.

Резистор 10k и конденсатор 1u по существу отвечают за обеспечение необходимого эффекта задержки для генерации трехфазных сигналов с фазовым сдвигом 120 градусов.

При включении питания может показаться, что каскады находятся в заблокированной последовательности, однако, поскольку все конденсаторы не могут иметь точно одинаковое значение, тот, у которого значение немного ниже, чем у другого, заряжается первым, вызывая последовательную проводимость через транзистор.

Предположим, что из-за несоответствия значений конденсатор базы среднего транзистора заряжается первым, это позволяет среднему транзистору проводить первым, что, в свою очередь, заземляет базу крайнего правого транзистора, предотвращая его протекание в этот мгновенный момент, но в тем временем базовый конденсатор левого или правого транзистора также заряжается в тандеме, что заставляет средний транзистор выключаться и освобождать проводимость правого транзистора.

Двухтактный цикл

Вышеупомянутая процедура взаимного выталкивания и вытягивания индуцирует и устанавливает непрерывную последовательную цепь проводимости через транзисторы, вызывая появление предполагаемой трехфазной картины сигнала на коллекторах транзисторов. Из-за постепенного заряда и разряда конденсаторов результирующая форма сигнала представляет собой чистую синусоидальную волну.

Резистор 2K2, показанный желтым цветом, странным образом становится решающим в инициировании последовательности генерации 3-фазного сигнала, без которого схема резко останавливается.

Как упоминалось ранее, степень фазы может быть изменена путем изменения значений RC на базах транзисторов, здесь он сконфигурирован для получения фазового сдвига на 120 градусов.

Принципиальная схема

Осциллограмма, 3-фазный сигнал

Видеоиллюстрация

Поскольку мой осциллограф не был оборудован для измерения 3-фазного сигнала, мне удалось проверить только один канал на видео.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель.